箱式双向调压塔

箱式双向调压塔概述

在有压输水管道和水力发电有压引水管道中,为了防止水锤危害,常需设双向调压塔等水锤防装置。理论和大量的工程实际证明,双向调压塔在所有的水锤防护装置中是最有效、最可靠的,然而双向调压塔在工程应用中也存在一个致命的缺点,及其高度必须高于等于其设置处管道的最高水压线。

如果管道压力不高,则一般无需设双向调压塔,如果管道压力很高,最需设置双向调压塔,但此时水压线很高,故双向调压塔也很高,常可达几十米甚至数百米,这就使工程造价高昂,运行管理负担加重,与周围环境很难协调,构筑物本身安全也很难得到保障。

箱式双向调压塔工作原理

我公司长安大学等科研生产单位联合开发的箱式双向调压塔就是普通双向调压塔的改进形式,它所具有的特点是:在水锤防护性能上几乎完全等同于普通双向调压塔,但高度可大幅降低,一般为4~10m即可,从而扩大了双向调压塔的使用范围,降低工程造价。

箱式双向调压塔的调压方式是在其活塞上部承受箱内水深的压力,活塞下部承受管道压力,活塞上部面积大,下部面积小,且其面积的比值根据箱式调压塔的水深即高度要求和管道内压的大小决定。在正常运行时,管道内压等于或小于其最大设计水压,活塞上部总压力大于或等于管道对活塞下部的总压力,活塞静止不动,被压在阀座上,并保持活塞与阀座间的密封。

当管道内产生水锤时,管道内压大于最大正常运行设计压力,管道对活塞下部的内水总压力大于水箱内水对活塞上部的总压力,从而使活塞向上运行,管道内水从活塞上的导流孔流进水箱,并从水箱溢流管流出,从而起到泄压的作用;当管道压力恢复正常,即等于或小于最大正常运行水压时,活塞下移复位,重新封住阀座不使管内水外流;当管道内出现负压时,活塞下部的单项密封板开启,使箱式调压塔内的水注入管道,消除可能出现的断流空腔,以预防和消除断流弥合水锤。

箱式双向调压塔之所以能把普通双向调压塔的高度降低,而功能保持不变,关键采用了上下不等面积活塞增压的原理。虽然箱式双向调压塔内的压强远小于管道内的压强,但由于F=PS,而活塞的上部面积远大于下部面积,活塞受力依然可以达到平衡。这样P1*S1与P2*S2两个值的大小决定箱式调压塔的动作状态,箱式双向调压塔的有效高度就决定于活塞上下面积的比值。

箱式双向调压塔用户使用情况

(一)已投入运行工程

1、沈阳世创自来水工程集团有限公司(辽宁法库县城输水工程)管道长18.9km,管径DN700,球墨铸铁管材,设计流量1291m3/h(3.1万m3/d)管道多起伏,地形最大高差77m。

主要水锤防护措施:

(1)水泵出口装缓闭止回蝶阀

(2)汇水总管安装一台DN300-1.6Mpa箱式双向调压塔

(3)沿线装恒速缓冲排气阀

运行情况:在管道试通水和运行中均发生过突然停泵现象,调压塔多次放水泄压,泄压整定为0.9Mpa,实际泄压时水泵出口压力表值在0.88~0.91Mpa之间与设定值较为吻合。

2、伊宁边境经济合作管委会(新疆新汶开发区供水工程)

管道长8.99km,管径DN300,管道高差348m,总扬程400m。

水锤防护措施为:

(1)水泵出口安装多功能水泵控制阀

(2)管道起点安装DN150-4.0Mpa箱式双向调压塔一台

(3)管道沿线安装恒速缓冲排气阀DN50共12台

运行情况:运行约一年,安全无任何故障。

3、呼伦贝尔红花尔基水电有限责任公司(内蒙伊敏电厂供水管道工程)

管道总长34km,管径DN1200~DN1400,高差67m,选用DN600-1.6Mpa箱式双向调压塔一台。

4、宁夏长城水务有限公司(上海庙、红墩子能源化工基地供水—配水工程)

管长18km,管径DN1000,高差80m,选用2台DN500-1.0Mpa箱式双向调压塔。

5、河南光山县潢光一体供水工程

管长20km,管径DN1600,高差40m,选用2台DN800 -1.0Mpa箱式双向调压塔。

6、宁夏长城水务有限公司(上海庙、红墩子能源化工基地供水水源工程)

管长6km,管径DN2200,高差90m,选用1台DN1000- 1.0 Mpa箱式双向调压塔。

7、辽宁润中供水有限责任公司(沈阳大伙房输水工程营盘配水段)

营口方向,管径DN1800,承压 80m,选用1台DN800- 1.0 Mpa箱式双向调压塔。

盘锦方向,管径DN1400,承压 80m,选用1台DN600- 1.0 Mpa箱式双向调压塔

8 、府谷县恒源煤焦电化有限公司

选用2台DN300-1.6Mpa箱式双向调压塔

9、辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司

选用16台DN400 - 1.6Mpa箱式双向调压塔

10、新疆中泰化学阜康能源有限公司输水工程

管长11.7km,双线,管径DN1000,高差43m,选用4台DN500- 0.6Mpa箱式双向调压塔。

(二)已签订合同

1、山东胶东地区引黄调水工程建设管理局(山东胶东湾调水工程)

管长62.8km,管径DN2000,扬程102m,选用2台DN1200 -1.6Mpa箱式双向调压塔。

2、阜新大唐供水工程污水管道

管长32km,管径DN350,高差90m,选用DN150箱式双向调压塔3台。

3、新疆塔城地区白杨河水资源开发有限责任公司

选用4台DN800- 1.0 Mpa箱式双向调压塔

选用2台DN500 -1.0 Mpa箱式双向调压塔

(三)设计选用的工程

1、辽宁阜新大唐煤制供水工程部分

管径DN800,管长32km,4条,总高差150多条,选用DN400箱式双向调压塔16台。

2、河北张家口云州水库输水工程

管径DN800~600,管长6.75km,总高差400多米,10级加压,选用DN400箱式双向调压塔6台,DN300的箱式双向调压塔7台。

3、辽宁丹东三湾供水工程

管道总长52km,管径DN1800~DN1400,选用3台DN900和2台DN800的箱式双向调压塔。

4、内蒙包头力德工业区供水多级供水工程

输水管长约20km,双管,管径DN800~600,选用8台DN400箱式双向调压塔。

5、甘肃庆城供水工程

该工程为重力流输水,管长103km,管径DN700,高差190m,选用3台DN300箱式双向调压塔。

6、甘肃环县华能泵站

管长7km,管径DN300,总扬程100m,静扬程59m,选用1台DN150箱式双向调压塔。

7、安徽含山县含城自来水长江水源工程长距离输水管

管长34km,管径DN1200,高差30m,选用DN600箱式双向调压塔3台。

8、福建三明市供水工程

管长11.8km,管径DN700,高差180m,选用DN400箱式双向调压塔2台。

9、新疆阿图什供水系统

管径DN1200~600,管总长110km,选用DN600、DN500箱式双向调压塔各1台,DN300箱式双向调压塔8台。

10、辽宁锦州大穆水厂

管长32.6km,管径DN1200,高差45m,选用DN600箱式双向调压塔2台。

11、辽宁锦州百股水厂

管长5.1km,管径DN800,选用1台DN400箱式双向调压塔。

12、陕西白水县引石入白工程

管长25.5km,最大高差350m,一期管径DN700,选用DN400箱式双向调压塔3台。

13、陕西靖边金鸡沙供水工程

管长41km,管径DN1000,高差40m,选用DN500箱式双向调压塔3台。


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